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臭氧氧化技术高级氧化

2019-07-24 14:38:18
编辑:中辰臭氧
来源:中辰臭氧官网
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臭氧氧化技术高级氧化
 

1.臭氧氧化技术研究进展

1.1 臭氧发生器氧化技术   ZCA-200

 

臭氧作为一种强氧化剂,氧化电位为2.07V,仅次于氟和·OH,且反应后分解为氧气不产生二次污染。因此臭氧氧化处理工业废水在污水处理领域引起了众多研究者的追捧。国内学者利用臭氧对啤酒、印染、柠檬酸等行业废水进行深度处理,发现臭氧对色度去除率高达90%以上,而对CODCr去除率较低,在10%~20%。这是因为臭氧直接与有机物的反应选择性较强,在低浓度和短时间内,也不可能完全矿化污染物,且产生的中间产物会影响臭氧的进一步氧化,因此,为了提高臭氧利用效率,需要进行大量的改善或深入研究。

 

1.2 臭氧催化氧化技术

 

臭氧催化剂氧化是目前研究最多的一种臭氧催化氧化技术,按照反应相态可以分为均相臭氧催化氧化和非均相臭氧催化氧化。非均相臭氧氧化技术是利用非均相催化剂,由于其易于回收且无二次污染等优点,是臭氧催化氧化技术的热门研究方向。由于臭氧催化氧化过程比较复杂,因此,如何针对性的选择合适的催化剂是臭氧催化氧化技术亟待解决的问题。其催化臭氧氧化的主要作用有两种:一是利用催化剂的吸附作用先吸附有机物至催化剂表面区域,增加臭氧与有机物接触几率;二是催化活化臭氧分子,提高臭氧分解产生·OH的速率,取得更好的氧化效果。

 

1.3 多维度臭氧催化氧化技术

 

除加入非均相催化剂外,将臭氧和其他水处理技术如超声波、紫外光、过氧化氢和生物处理等技术组合,也可将臭氧催化转化为氧化性更强而反应选择性更低的·OH,从而大大提高臭氧的氧化能力和利用率。

 

O3/UV法是在投加臭氧的同时辅以紫外光照射,臭氧在紫外光辐射下会分解产生活泼的·OH;臭氧/超声波组合技术主要是利用超声波的空化效应,使废水中出现空化气泡,并且产生局域高温高压的条件促使臭氧快速分解,产生·OH;O3/H2O2组合技术,不需要高能量输入,且设备简单,不产生二次污染,可直接将污染物氧化为二氧化碳和水,其降解速率是单独臭氧氧化的2~200倍;O3/BAF(曝气生物滤池)组合技术是将臭氧和曝气生物滤池联用,废水先通过臭氧预处理提高其可生化性,然后再采用曝气生物滤池进行生化处理,在降低运行成本的同时,保证出水的处理效果。

 

2.臭氧催化氧化系统先容

 

臭氧催化氧化系统,包括臭氧发生器、“知合塔”反应器和新型的催化剂等。

 

2.1 臭氧发生器

 

臭氧发生系统主要由臭氧发生器、自控及配套检测装置、尾气破坏装置等组成。目前市场上主流的臭氧发生器有管式和板式臭氧发生器两种。其中管式臭氧发生器是在臭氧发生器内部两个固定管板之间焊接有一定数目的管来当作接地电极,每个电极由一个高压电极、不锈钢网和一个电介质玻璃管组成,臭氧在接地电极、介电质和高压电极之间的间隙中产生。板式臭氧发生器是采用电晕放电技术,在高压电场的作用下,通过氧原子、氧分子及高速电子三者碰撞反应形成臭氧。

 

选用世界知名品牌的臭氧发生器系统,设计紧凑,占地面积少;安装方便、操作简单;臭氧含量高、氧化效率高;负压稳定运行,防泄漏设计、安全可控;高效的尾气循环利用及破坏装置,全方位防控臭氧的泄漏。

 

2.2 “反应塔”反应器

 

臭氧反应器有接触氧化塔、接触氧化池等形式,其中臭氧接触氧化池一般采用钢筋混凝土的形式,工程造价较低,但存在臭氧分布不均,反应条件控制不准确等问题;臭氧接触氧化塔优点是占地面积小,反应条件控制灵活,但造价相对较高。

 

“反应器先容:

(1)结构设计:采用高强度防腐材料制成;可根据实际情况灵活更改进水出水方式;采用微纳米曝气方式;内部结构经特殊设计,在满足承托催化剂的同时,防止沟流、短流等现象的发生;塔体设有多处组合工艺预留口,灵活控制臭氧催化氧化工艺的氧化效率。

(2)优势体现:占地面积小,大幅度提高了臭氧利用效率,强化了对有机污染物的氧化效率。

 

2.3 催化剂

 

非均相臭氧催化氧化催化剂一般由活性组分和载体组成,其中活性组分多为Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ni和Ce等的金属氧化物;载体多为活性氧化铝小球、活性炭、陶粒、多孔沸石、石墨烯等。

 

研制了一系列具有自主常识产权的GOO型非均相臭氧催化氧化催化剂,可根据项目实际水质情况有针对性的筛选催化剂。该催化剂的活性组分为多种过渡金属氧化物,载体含石墨烯改性纳米材料,整体表现出高效的催化活性。

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